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合金元素的強(qiáng)化作用 已有5人參與
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| 鋼中加入合金元素，能夠從哪幾個(gè)方面起到強(qiáng)化作用?有例子更好。謝謝 |
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【答案】應(yīng)助回帖
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合金元素加入鋼中主要是通過固溶強(qiáng)化、晶界強(qiáng)化、第二相強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化等來提高鋼的強(qiáng)度。 通過加入合金元素的固溶方法來強(qiáng)化鋼，使鋼具有高的強(qiáng)度，根據(jù)固溶強(qiáng)化的規(guī)律，隨著溶質(zhì)原子的增多，強(qiáng)度、硬度上升，而塑性、韌性下降，強(qiáng)化效果越大，則塑性韌性下降得越多，使材料的可靠性受到較大的損害，因此為了使鋼既具有較高的強(qiáng)度，又有適當(dāng)?shù)乃苄�，�?duì)溶質(zhì)濃度應(yīng)當(dāng)加以控制。 細(xì)化晶粒不但可以提高鋼的強(qiáng)度，，而且可以提高鋼的塑性和韌性，這一點(diǎn)是其它強(qiáng)化方式所不具備的。為此，可向鋼中加入A1、Ti、V、Zr、Nb等元素，形成難溶的第二相粒子，這些粒子越彌散細(xì)小，數(shù)量越多，則對(duì)奧氏體化時(shí)晶界遷移的阻力越大，從而細(xì)化奧氏體晶粒。奧氏體晶粒越細(xì)小，則冷卻轉(zhuǎn)變后得到的鐵素體、馬氏體等的尺寸越小。 第二相粒子可以有效地阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。第二相粒子越細(xì)小，粒子越彌散，其間距越小，則強(qiáng)化效果越好。合金元素的作用主要是為造成均勻彌散分布的第二相粒子提供必要的成分條件。例如，在高溫回火條件下，要使碳化物呈細(xì)小均勻彌散分布，并防止其聚集長大，需要往鋼中加入碳化物形成元素Ti、V、Zr、Nb、Mo、W等元素。對(duì)于珠光體來說，珠光體的片間距越細(xì)小，則其強(qiáng)度越高。為此需要往鋼中加入一些增加過冷奧氏體穩(wěn)定性的元素，如Cr、Mn、Mo等，便C-曲線右移，在同樣的冷卻條件下，可以得到片間距細(xì)小的珠光體，同時(shí)還可細(xì)化鐵素體晶粒。 第二相粒子對(duì)鋼的塑性有危害作用。均勻彌散分布的細(xì)小球狀粒子可改善鋼的塑性，可采用控制碳化物的尺寸、數(shù)量、形狀及分布，減少鋼中的夾雜物，將片狀珠光體改變?yōu)榱钪楣怏w的方法改善鋼的塑性。 金屬中的位錯(cuò)密度越高，金屬的強(qiáng)度越高。這種用增加位錯(cuò)密度提高金屬強(qiáng)度的方法稱為位錯(cuò)強(qiáng)化，金屬中的位錯(cuò)密度與變形度有關(guān)，變形度越大，位錯(cuò)密度便越大，鋼的強(qiáng)度便顯著提高，但塑性明顯下降。塑性變形可以增加位錯(cuò)密度，而且鋼中的相變，尤其是馬氏體轉(zhuǎn)變，不論是在母相還是在新相中，均能形成大量的位錯(cuò)。 合金元素的作用是在塑性變形時(shí)使位錯(cuò)易于增殖，加入合金元素細(xì)化晶粒，提高鋼的淬透性，造成彌散分布的第二相和形成固溶體等，都是增加位錯(cuò)密度十分有效的方法。這也是馬氏體能夠提高鋼的強(qiáng)度的一個(gè)重要原因。 |
5樓2014-05-28 22:57:12
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